矩阵束方法在可控震源振动平板模态分析中的应用

合集下载

低频可控震源激发信号特征及高精度动态监测应用

低频可控震源激发信号特征及高精度动态监测应用

低频可控震源激发信号特征及高精度动态监测应用作者:王力伟李丽杨微王宝善黄柳芳来源:《地震研究》2021年第04期摘要:通過实验测试了国产KZ28LF低频可控震源在线性升频、伪随机编码和单频3种激发模式下的信号特征及在地下介质高精度动态监测中的应用效果。

结果表明:①线性升频和伪随机编码激发模式可稳定激发1.5~12Hz的低频信号,近场信号互相关系数大于0.95的分别占81%和63%,信号能量在9~12Hz较强、在1.5~9Hz较弱,低频外传能量较弱,而单频激发时高次谐波能量较强,信号重复性较差。

②相干法和反褶积法均能压缩震源子波,恢复介质真实响应,相干法的结果重复性和信噪比最高,反褶积法保幅和保相效果最好。

③叠加后探测距离可达20km,波速变化探测精度达10-。

关键词:低频可控震源;聚类分析;反褶积;加权相位叠加;波速变化;高精度动态监测中图分类号:P315.3文献标识码:A文章编号:1000-0666(2021)04-0622-130引言利用地震波高精度动态监测地下介质物理性质及其变化是人们认识地球物理过程的重要手段。

实现地下一定目标深度的高精度动态监测,需要能稳定激发、高度重复、宽频带、高信噪比和高时间服务精度信号的地震震源。

天然震源如背景噪声和重复地震已广泛应用于与火山喷发(Bren—guier et al,2014)、断裂带破坏和愈合(Peng, -Zion,2006;Chaves et al,2020)、流体运移(Niu et al,2003)、大地震(Liu et al,2014;Li et al, 2017)和地壳介质受外力加卸载(Hillers et al,2015;Mao et,2019)等相关波速变化研究中。

但背景噪声易受噪声源变化及其能量分布影响(Zhan et al,2013),重复地震会受到定位精度和时空分布限制(Liet al,2017)。

与天然震源相比,人工震源激发位置、深度和激发时间都精确已知,且可与流动台阵组成高质量观测系统,是地下介质高精度动态监测的首选震源(Chen et al,2017)。

可控震源技术在新疆阿勒泰地区二维地震勘探中的应用

可控震源技术在新疆阿勒泰地区二维地震勘探中的应用

作者简介 : 郝鹏 ( 1 9 8 0 一 ) , 男( 汉族 ) , 内蒙古扎兰屯人 , 工程 师, 现主要从事煤 田地质勘探工作 。
2 0 1 3年第 6 期
西 部探矿 工程
1 8 1
区内构造十分复杂 , 正断层和逆断层都十分发育。
初 步 了解 了区 内覆 盖 层 厚度 变 化 情 况 。初 步 了解 了勘 查 区构 造 轮廓 。共 解 释 断 点 5 7个 , 其 中 A级断点 2 9 个, B级 断点 2 8 个, 共组合 断层 2 0条 , 孤 立 断点 1 6 个。 组合 断层按 断层性 质 分类 : 正 断层 2 9个 , 逆断层 7 个。
2 0 1 3 年第 6 期
西部探 矿工 程
1 7 7
可 控 震 源 技 术 在 新 疆 阿 勒 泰 地 区 二 维 地 震 勘 探 中 的应 用
郝 鹏
( 中煤 科 工集 团西安研 究院 , 陕西 西安 7 1 0 0 7 7 )
摘 要: 以新 疆 阿勒泰 地 区煤 炭 资源调 查二 维地震 勘探 为例 , 探讨 与研 究 了可控震 源技 术在新 疆 阿勒
水钻难 以寻到水源 , 施工带来 困难 , 本地 区炸 药审批难 以 实现 。在 诸多不利 的因素下 , 可控 震 源成 为 了最好 的选
择。 I 调查 区现 状
前 的试 验工 作来 确定 的 , 通 过试 验 工 作 , 详 细 了解 该 区
的地 震 地质 条件并 获得 有效地 震反射 波 , 并 在此 基础 上
选取 最佳 参数 , 确定 合理 的施工 方案 。 由于本次 勘探 地表 有 草 场覆 盖 , 且地势平坦 , 地 表 差异 不 大 , 所 以试 验的测 试重 点在仪 器参数 的试 验 。本 次勘 探使 用 可 控 震 源 进 行 激 发 , 调 试 好 可 控 震 源 的参

K-L分解在可控震源锁相控制中的应用

K-L分解在可控震源锁相控制中的应用

K-L分解在可控震源锁相控制中的应用姚恩超;姜弢;林君;冯博【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)020【摘要】可控震源相位畸变使地震子波旁瓣能量增强,主瓣分辨率降低,从而降低地震勘探的分辨率.由于可控震源-大地耦合条件多变,导致可控震源激发力信号中含有较强随机噪声,在锁相环中采用常规过零检测方法难以对该反馈信号进行准确的相位检测,这严重影响了可控震源锁相控制系统的应用效果.为了提高可控震源锁相控制中反馈信号的相位检测精度,提出一种基于K-L分解的可控震源激发力信号相位提取方法.理论分析和实验表明,对于通带内含有强高斯噪声的可控震源激发信号,K-L分解方法利用其去除信号与噪声相关性的能力,不但能够显著提高可控震源反馈信号的信噪比,而且不损害原有信号的相位特性.将其应用于轻便电磁式可控震源的锁相控制中,结果表明该方法不但解决了锁相环的噪声敏感问题,而且显著提高了可控震源的相位控制质量和地震子波质量.【总页数】6页(P45-50)【作者】姚恩超;姜弢;林君;冯博【作者单位】地球信息探测仪器教育部重点实验室(吉林大学),长春130026;吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春130026【正文语种】中文【中图分类】TH763.1【相关文献】1.应用分解法分析二阶锁相环路 [J], 罗晖;张广发2.变分模态分解和K-L散度在振动筛轴承故障诊断中的应用 [J], 徐元博;蔡宗琰3.锁相环同步切换控制在恒压供水系统中的应用 [J], 谢静;耿凡娜4.K-L分解在非平稳地震响应分析中的应用 [J], 徐瑞5.基于K-L分解的斜拉索-磁流变系统建模及减振控制研究 [J], 王振; 张刚; 陈跃华; 冯志敏; 胡洋洋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

可控震源振动平板的探讨

可控震源振动平板的探讨
K Z 一 7
,
M 一 18 / 6 12 M
Y

197
1
.
8 2
18 8
.
7
KZ 一 13
,
KZ 一 20
,
K Z 一 28
等型 震 源


18 /6 15 1 1门 0 / (

200 B 12飞 12 1
,
2 1
6 2 9 8
19 7 12 7
国现 有

300
多 台不 同类型 的 可 控 震 源 在野 外作业 施
Y 一 27 00
, ,
虽然

但 大大 改 善 了 受力 条 件
,

型 震 源 引 进后 的 使用 情况 看 没 发 现

平板 裂 纹 现 象 而 且 平板 上 附件也 很 少 发 生 损坏 这

含 有 焊药 的 砂 子
图 2
,
充 分说 明 锅 式 平 板 结 构 受 力 均 匀 抗 弯 曲 变 形 性 能 较好
19 9 8年 1 2






8


4


控 震 源振 动 平 板 的探 讨
丁 志 淦
石 油 地( 球 物 理 勘 探 局 特 种 装 备 勘 探 处

丁 志 淦 可 控 震 源 振 动 平 板 的 探 讨 物探 装 备,来自要4 ):
.
9
8
,
( 8
,
6 3
一38
,
.
.

振 动 平 板 是 可 控 震 源 向 地 下 传递 震 动 波 的 谋 介 在 野 外 施 工 中 由 于 平 板 故 障 引 起停 工 停 产 的 情 况 时 有发 生

利用矩阵束算法提取水力机组参数的振荡特性

利用矩阵束算法提取水力机组参数的振荡特性

利用矩阵束算法提取水力机组参数的振荡特性曾保安;曾云;张立翔【摘要】To extract the modal information(amplitude, frequency, attenuation factors and phase angle) from the signals of the parameters in the hydro-generating uint, this paper makes a development of the matrix pencil method to improve the precision of algorithm. By establishing the model of the whole system in the hydro-generating unit, a simulation of each parameter is carried out the parameters. The main oscillation modal information is extracted by using the modified matrix pencil method (MPM). Based on these information, it builds the dynamic model of each parameter and finds out the inducing reasons why hydro-generating unit vibrates. This paper will carry out a further discussion about the influence of initial operation point, disturbed intensity and disturbed direction on the amplitude, frequency, attenuation factors, and analyze the coupling relationship of the modal information. The results demonstrate that the MPM is valid, illustrative when it is used to extract the modal information and it also has advantages of the high accuracy and anti-noise ability. The way in the paper supply reliable references for the quantitative study on the dynamic oscillation characteristics of the main parameters.%为了从水力机组参数的振荡信号中提取出模态信息(振幅、频率、衰减因子和相位角),本文将矩阵束算法(MPM)进行改进并提高了计算精度。

KZ-28型可控震源高精度隔振系统研究

KZ-28型可控震源高精度隔振系统研究

KZ-28型可控震源高精度隔振系统研究李淑清;王亮亮;陶知非;宋云峰【摘要】在分析 KZ-28型可控震源隔振系统的结构和工作原理基础上,建立了被动隔振系统的物理模型,对可控震源被动隔振系统进行了仿真研究。

构建了基于单片机的反馈控制混合隔振系统实验平台,实验表明,实验平台在2∼6,Hz 低频干扰下的主动隔振效率大于80%。

混合隔振系统的实验研究可为可控震源混合隔振系统的实际应用提供依据和参考。

%Based on the analysis of the KZ-28 vibroseis vibration isolation system's structure and principle of working,a physical model of a passive vibration isolation system was established,and simulation was conducted on the passive vibra-tion isolation system of the vibroseis. The experiment platform of an hybrid vibration isolation system was constructed with a single chip microcomputer. Experiments show that the efficiency of the active vibration isolation is over 80%in 2,Hz to 6,Hz frequency range. Experimental study of hybrid vibration isolation system has provided the theoretical basis and reliable tech-nical guarantee for the application of the hybrid vibration isolation system of the vibrator.【期刊名称】《天津科技大学学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P58-62)【关键词】可控震源;仿真研究;主动隔振;隔振效率【作者】李淑清;王亮亮;陶知非;宋云峰【作者单位】天津科技大学电子信息与自动化学院,天津 300222;天津科技大学电子信息与自动化学院,天津 300222;东方地球物理公司,涿州 072750;天津科技大学机械工程学院,天津 300222【正文语种】中文【中图分类】TE19可控震源是陆地油气勘探中采用反作用原理激发地震波信号的一种大型勘探设备,它能够产生振幅恒定、频率连续变化的地震信号[1].通常可控震源隔振系统为被动隔振系统,主要隔离发动机以及液压系统等产生的振动干扰对激发信号的影响,KZ–28型可控震源在激发频率 6~250,Hz范围内的被动隔振效率基本能够满足地震勘探的激发需要.但是,因为低频率信号(6,Hz以下)具有的波长属性、对一些高速地质体良好的穿透性以及与流体识别有关的特殊属性,所以采用低频信号是未来地震勘探震源激发信号发展的一个趋势[2-3].由于被动隔振系统的固有频率不能无限制降低,在低频范围内隔振效率还远不能达到要求,因此影响油气勘探的地质效果.本文在分析现有可控震源隔振系统的基础上,研究了混合隔振系统并进行了实验,以期提高对低频干扰的隔振效率,为混合隔振系统在可控震源上的应用提供理论依据和技术保证.1 可控震源被动隔振系统1.1 系统结构可控震源的激振部分称为振动器,车体通过隔振系统压在振动器之上,与其(半)柔性连接,车体本身就作为反作用原理中的静载压重质量存在.大载荷的压重可以保证振动器在振动过程中与地面的耦合,最大限度地减少在向地下传递激发能量过程中的能量损失与激振信号畸变[4].KZ–28型可控震源被动隔振系统实物及结构见图 1.其工作过程为:通过提升液压缸将平板压在地面上,振动器产生的振动力通过平板向下传输到地面形成地震波,液压缸反向向上的力会通过框架作用于车体.隔振系统要隔离振动器产生的振动对车体的影响,同时避免可控震源车体、发动机、气路、液压等系统产生的干扰噪声对激振信号产生影响.通过隔振系统的振动隔离作用,达到使震源的振动与车体振动相隔离的目的,最大程度地把振动器产生的相干振动能量传入地下.图1 可控震源被动隔振系统Fig.1 Passive vibration isolation system of vibroseis1.2 隔振效率计算相比炸药震源、电火花震源、落锤震源等引起的脉冲地震信号,可控震源产生的激励信号时间长,且为均衡振幅的连续扫描振动信号,其频率可以人为调节,频域宽、能量强、激发过程安全、对周围环境危害小、作业效率高[5].当震源车连续激振工作时,车体以激振频率振动.激振频率与可控震源车的固有频率相同时,系统会发生共振,如果没有阻尼,振幅将无限增大.一个单自由度弹性系统的固有频率为式中:fn为固有频率,Hz;k为弹簧刚度,N/m;m为质量,kg.空气弹簧的刚度为式中:k为空气弹簧的刚度,N/m;F为弹簧受力,N;X为弹簧变形量,m;p为工作腔压力,Pa;As为有效面积,m2.所研究的可控震源使用了8个空气弹簧作为隔振装置,弹簧充气压力为0.5,MPa,单个空气弹簧的刚度为2.643×105,N/m,车体最大载荷压重质量为28×103,kg,该震源车系统固有频率为[6]可控震源激振频率的范围为 6~250,Hz,因此可计算出其隔振效率η.式中:f为激振频率,Hz;fn为系统固有频率,Hz.由计算结果可以看出,在 KZ–28型可控震源激振频率范围内,隔振系统的理论隔振效率在 94%以上,能够较好地隔离干扰噪声,避免影响信号输出和车体的疲劳损坏.1.3 仿真实验可控震源隔振系统利用单自由度弹性–质量系统进行被动的隔离平板的振动干扰.根据震源的工作原理,其结构可以表示为图2的物理模型[7].图2 可控震源隔振系统物理模型Fig.2 Physical model of vibration isolation system系统的理论运动方程为式中:f(t)为车体受到的振动干扰力.模型中 Ft为不确定性的低频动载荷.假设初始状态为 0,对式(3)拉普拉斯变换得到以干扰激励为输入、以振动位移为输出的传递函数干扰激振力是随机的,不容易测量,但是可以转换为由干扰振动引起的平板振动位移表示.设平板的位移为 Xs,车体的位移为 X,由牛顿定律可得车体运动方程为根据上述车体的运动方程和传递函数可画出Simulink隔振仿真框图,如图3所示[8].图3 被动隔振系统仿真框图Fig.3 Simulation diagram of passive vibration isolation system空气弹簧的阻尼比ξ = 0.01,单个空气弹簧的阻尼为8个空气弹簧的阻尼和为13.76,kN·s/m.将震源车的质量m和空气弹簧参数代入式(4),可得系统传递函数的表达式在固定频率和随机信号 2种情况下分别进行系统仿真,结果见图 4.其中固频激励信号为()xt=2sin(12π π/6)t+ ,即频率为6,Hz的激振信号.仿真结果表明,在可控震源的正常工作频率范围内,激振平板的振动力只有很小的部分传输到了车架上,隔振系统的隔振效率大于 90%,能够保证正常施工.当振动频率提高时,传输的力将更小,所以车架和控制室受到的振动影响很小.在实际测试中发现,当震源发生低于 6,Hz的激振信号时,可控震源系统的隔振效果将大大降低,主要的原因是在理想状态与实际状态之间存在一个不确定因素——车体对平板施加的低频扰动力 Ft,其与隔振系统有关,当激发频率 f≫fn时 Ft 可以忽略不计,成为理想状态,否则 Ft不能忽略,此时若据图 2建立模型就存在误差.为保证震源在低于 6,Hz的干扰频率范围内能够有较高的隔振效率,本文研究了混合隔振方法,并进行了实验.图4 被动隔振系统的仿真结果Fig.4 Simulation curve of passive vibration isolation system2 混合隔振系统2.1 混合隔振方法为深入研究 6,Hz以下可控震源隔振方式,提高KZ–28型可控震源被动隔振系统在低频范围内隔振效率,提出混合隔振系统的方案.针对可控震源被动隔振系统安装的8个空气弹簧,混合隔振系统采用8个作动器与空气弹簧并联,安装位置和空气弹簧一致.传感器检测车体的扰动信号反馈给控制系统,由单片机采用 PID控制算法计算并发出控制指令,控制作动器输出与干扰方向相反的力,抑制干扰振动.2.2 实验研究可控震源车身质量达到28,t,若采用实物进行实验需要安装承载质量大的作动器,价格昂贵,所以模拟震源车搭建了实验平台,采用反馈控制的方法实现混合隔振,以验证其对低频干扰的隔振效果.以激振器(J–2型)模拟震源车的振锤,敲击底板产生振动干扰;以螺旋弹簧为被动隔振元件,并且安装振动主动控制的作动器(JZQ–2型),组成一个混合隔振实验平台,如图5所示.图5 混合隔振系统实验平台Fig.5 Experimental platform of the hybrid vibration isolation system实验系统由数据实时采集、调理转换、显示存储以及控制执行等部分组成.实验系统的主控制器为ATmega128单片机,传感器为KISLTER 8276A型压电加速度传感器,A/D 转换器选用 DEWE–MDAQ–PCI–16型,由动态信号分析模块DeweSoft实时显示和存储采集的数据.由于PID控制可靠而稳定,控制算法可移植性强、鲁棒性好,所以系统采用 PID控制算法[9].激振器产生的不同频率干扰通过底板传递给上板,传感器采集振动信号,经信号调理和A/D转换后将信号传递给控制系统,控制系统数据处理后输出控制作动器的电流信号,通过功率放大器使作动器产生抑制振动干扰的力,从而达到减振目的.动态信号分析仪能够实时显示传感器采集的振动信号并且存储数据,便于隔振效率的计算和系统控制参数的改进.混合隔振系统的工作原理见图 6,系统工作流程见图7.图8是干扰频率为22,Hz时的系统隔振曲线,被动隔振效率达到 90%,采用混合隔振的效率略有提高,主动隔振基本不起作用.因此重点研究低频条件下的系统隔振问题,采用混合隔振的方式,达到抑制低频干扰的目的.图6 混合隔振系统工作原理图Fig.6 Diagram of the hybrid vibration isolation system图7 混合隔振系统控制流程图Fig.7 Flow chart of the hybrid control system 图8 干扰频率为22,Hz时的隔振曲线Fig.8 Vibration isolation graph with interference frequency of 22,Hz针对低频微振动,实验测试了 6,Hz以下的振动频率,结果见图9.图9(a)是干扰频率为5.8,Hz时的被动隔振和混合隔振曲线.从采样值得到:被动隔振信号的峰–峰值 A1为 2.788,17,mm,混合隔振信号的峰–峰值A2为0.211,21,mm,所以主动隔振效率为同理可得到:干扰频率为 4,Hz时被动隔振信号的峰–峰值为 0.498,38,mm,混合隔振信号的峰–峰值为 0.094,31,mm,主动隔振效率为 81.08%;干扰频率为2,Hz时被动隔振信号的峰–峰值为 0.622,89,mm,混合隔振信号的峰–峰值为0.106,44,mm,主动隔振效率为82.91%.实验表明:在系统干扰频率较高时的被动隔振效率较高,已经能够满足系统工作要求,此时增加主动隔振系统后的作用不是很大;在低频范围内(6,Hz以下)混合隔振系统比被动隔振系统的隔振效率明显提高,干扰频率在2,Hz以上时的隔振效率大于80%,优于国内现有可控震源隔振系统的相关研究成果.因此,本实验采用混合隔振抑制低频干扰的方案合理,数据指标达到要求.图9 低频干扰时的隔振曲线Fig.9 Vibration isolation graph with low frequency interference3 结语KZ–28型可控震源是目前国内最先进的勘探设备,对6,Hz以上干扰的被动隔振效率达到90%,但是其不能准确地激发 6,Hz以下的信号.为了提高其在干扰频率6,Hz以下时的隔振效果,本文建立了可控震源隔振系统的物理和数学模型并进行了仿真研究;针对低频振动的干扰,采用了混合隔振方法,并搭建了实验平台.实验表明:混合隔振系统在 2~6,Hz低频段的主动隔振效率达到 80%以上,隔振效果明显.在石油勘探的信号激发过程中,采用混合隔振技术不仅可以减少设备因机械振动造成的损害,提高设备的使用寿命,更重要的是可以提高激发信号的准确性,保证石油勘探后期分析的效果.此研究成果有望在新型可控震源抑制低频干扰中得到应用.参考文献:[1]陈祖斌,林君,于生宝,等. 轻便浅层地震可控震源的研制[J]. 仪器仪表学报,2003,24(3):311–314.[2]陶知非,苏振华,赵永林,等. 可控震源低频信号激发技术的最新进展[J].物探装备,2010,20(1):1–5.[3]陶知非,赵永林,马磊.低频地震勘探与低频可控震源[J]. 物探装备,2011,21(2):71–76.[4]弢姜,林君,陈祖斌,等. 相控震源对水平层状地下介质的高信噪比检测[J]. 仪器仪表学报,2006,27(11):1369–1372.[5] Claudio B. Low-frequency vibroseis date with maximum displacement sweeps[J]. The Leading Edge,2008,14(5):123–126.[6]夏鹏翎,李广军. 空气弹簧在可控振源中的应用[J].物探装备,1998,8(3):25–27.[7]程耀东,李培玉. 机械振动学[M]. 2 版. 杭州:浙江大学出版社,2005.[8]王文娟. 机械振动分析的 Matlab/Simulink仿真研究[J]. 现代电子技术,2006,24:46–48.[9]何建忠. 精密隔振平台主动阻尼系统的低频微振动测量研究[J]. 仪器仪表学报,2006,27(6):543–547.。

可控震源原理及说明

可控震源原理及说明

可控震源工作原理张宏乐一.概论1.引言利用可控震源人工激发地震波,是进行地震勘探的一种重要方法。

这种勘探方法最早出现的时间可以上溯到上个世纪50年代,当时在美国的一些石油公司最初开始出现以连续振动为特征的非爆炸地面震源的可控震源雏形,由此开创了可控震源技术应用于地震勘探之先河。

随着国外可控震源技术的日趋成熟,到了上个世纪70年代中期,我国开始引进国外可控震源设备和技术以应用于国内地震勘探。

与此同时,在吸收消化国外先进技术的基础上,开始着手依靠国内技术力量和设备,自行开发研制KZ系列国产可控震源。

由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性可以人为控制,可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率,还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿,这是其它人工地面震源和炸药震源难于做到的,所以利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能量足够,信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料,因此在过去的几十年中可控震源技术在国内外都得到了较快发展,无论从震源的机械液压系统和电控系统技术发展水平,还是震源野外施工方法和震源资料处理技术都已逐渐提高和日臻完善。

近些年来,为了提高地震资料的信噪比和分辨能力,国内和国外生产厂家竞相利用现代科学技术的一些最新研究成果应用于可控震源的研究,设计和开发,已生产出最大静态推力近30吨的﹑可以适应更加广泛地震勘探目的﹑可在多种地面道路行驶的宽频大吨位可控震源,出现了可以灵活控制震源传入大地地面力幅度和地面力控制方式﹑以数字自适应控制技术为基础的﹑可自动进行可控震源系统识别、安装,并能对震源实施实时的质量控制技术的电控系统,从而扩大了可控震源应用领域,促使可控震源技术得以广泛应用于国内外地震勘探施工,成为了一种重要的地震勘探设备。

2.可控震源与炸药震源信号特征的区别图1 可控震源信号与炸药震源信号特点比较炸药震源和一些用于地震勘探的地面震源,如落重震源、电火花震源和陆地气枪震源等非爆炸地面震源所产生的地震信号一样,都是作用时间很短,信号振幅能量高度集中的脉冲信号,它们都属于脉冲震源。

精密可控常时震源系统(ACROSS)的初步实验

精密可控常时震源系统(ACROSS)的初步实验

精密可控常时震源系统(ACROSS)的初步实验
廖成旺;庄灿涛;梁鸿森
【期刊名称】《中国地震》
【年(卷),期】2003(019)001
【摘要】@@ 地震是重大自然灾害之一,长期以来,人们不断地发展各种地震观测手段,探索地震预报之路.精密可控常时震源系统ACROSS(Accurately Controlled Routinely Operated Signal Sys-tem)是国际上20世纪90年代以来发展起来的一种新型可控震源技术.目的是通过产生精密可控的地震波和采用先进的观测与处理技术监测地震发生区域地层物理状态的微小变化.ACROSS震源与通常的爆破震源相比,有如下主要特点:
【总页数】8页(P89-96)
【作者】廖成旺;庄灿涛;梁鸿森
【作者单位】中国地震局地震研究所,武汉,430071;中国地震局分析预报中心,北京,100036;中国空间技术研究所,北京,100080
【正文语种】中文
【中图分类】P315
【相关文献】
1.可控震源振动控制系统频率响应特性的初步探讨 [J], 马磊;郝磊
2.精密可控震源隔振系统参数优化设计 [J], 李琴;张凯;黄志强;李刚;郝磊
3.精密可控震源非线性扫描信号优化设计 [J], 崔仁胜;周银兴;陈阳;林湛;薛兵;王洪

4.探索精密可控震源实现地震预报之路 [J], 王晓蕾;谷国梁
5.精密可控震源的研制 [J], 刘明辉;周银兴;李江;朱小毅;王洪体;崔仁胜;陈阳;林湛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

可控震源车架的模态分析与谐响应分析

可控震源车架的模态分析与谐响应分析

可控震源车架的模态分析与谐响应分析
赵力辉;张亚梅
【期刊名称】《物探装备》
【年(卷),期】2018(028)001
【摘要】应用ANSYS Workbench软件,通过建立Mini28可控震源车架的有限元模型,并根据可控震源的工作特点对其进行模态分析与谐响应分析.经过分析得到车架的固有频率以及结构产生共振时的受力情况,在此基础上结合结构的静态分析结果对结构提出优化设计建议.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】赵力辉;张亚梅
【作者单位】东方地球物理公司装备服务处装备研究中心,河北涿州072750;东方地球物理公司装备服务处装备研究中心,河北涿州072750
【正文语种】中文
【相关文献】
1.鹅颈式半挂车车架有限元模态及谐响应分析 [J], 翟正锟;崔俊杰;李红梅;张明贺;郑伟茂
2.纯电动公交车车架的谐响应分析 [J], 于一冰;李耀刚;琚立颖;万国睿;冯泽
3.某型2T叉车车架的模态分析与谐响应分析 [J], 李冠文
4.某型2T叉车车架的模态分析与谐响应分析 [J], 李冠文
5.识别车架动态性能的有效手段——矿用汽车车架有限元模态分析 [J], 牛跃文因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

矩阵算法在机械振动中的应用

矩阵算法在机械振动中的应用

矩阵算法在机械振动中的应用随着科技的不断发展,机械振动问题的研究变得越来越重要。

机械振动是指物体在受到外力或内部因素的作用下,发生周期性或非周期性的振动现象。

研究机械振动的目的是为了预测和控制振动,从而提高机械系统的性能和可靠性。

矩阵算法作为一种重要的数学工具,被广泛应用于机械振动的分析和设计中。

矩阵算法在机械振动中的应用主要体现在以下几个方面。

首先,矩阵算法可以用于建立机械振动的数学模型。

机械振动的数学模型是描述机械系统振动特性的重要工具。

通过将机械系统抽象为质点、弹簧、阻尼等基本元件,可以建立系统的运动方程。

而矩阵算法可以将这些运动方程转化为矩阵形式,从而方便进行计算和分析。

例如,可以使用矩阵算法求解系统的特征值和特征向量,从而得到系统的固有频率和振型。

这些信息对于评估系统的稳定性和设计合理的振动控制方案非常重要。

其次,矩阵算法可以用于求解机械振动的响应。

机械系统在受到外力激励时,会产生相应的振动响应。

而矩阵算法可以将外力和系统的运动方程转化为矩阵形式,从而可以求解系统的响应。

例如,可以使用矩阵算法求解系统的自由振动响应和强迫振动响应。

这些响应可以帮助我们了解系统的动态特性,如振幅、相位和频谱等,从而指导系统的设计和优化。

此外,矩阵算法还可以用于机械振动的优化设计。

在机械系统的设计过程中,我们常常需要考虑振动对系统性能的影响。

矩阵算法可以帮助我们分析系统的振动特性,并优化系统的设计参数。

例如,可以使用矩阵算法进行模态分析,找到系统中主导振动的模态,并通过调整设计参数来改变系统的振动特性。

这样可以提高系统的可靠性和性能。

最后,矩阵算法还可以用于机械振动的故障诊断。

机械系统在运行过程中,可能会出现各种故障,如松动、裂纹、磨损等。

这些故障会导致系统的振动特性发生变化。

矩阵算法可以通过分析系统的振动信号,提取故障特征,并与已知的故障模式进行比对,从而诊断系统的故障类型和位置。

这对于及时发现和解决故障,提高系统的可靠性和安全性非常重要。

KZ-28型可控震源振动器平板性能有限元分析

KZ-28型可控震源振动器平板性能有限元分析

KZ-28型可控震源振动器平板性能有限元分析黄志强;李刚;丁雅萍;陶知非;郝磊【期刊名称】《机械科学与技术》【年(卷),期】2016(035)011【摘要】可控震源已成为目前绿色勘探的主要装备,振动器平板是整个装备的核心部件之一,其结构与性能直接影响输出信号品质,是决定油气勘探质量的关键.为研究KZ-28型可控震源振动器平板在动载荷作用下的性能特性,根据有限元分析相关理论,建立振动器-大地模型,利用LS-DYNA软件采用振动器结构安全、平板与大地的互作用机理、平板变形、平板脱耦、平板与大地接触力、平板能量传递率这5个评价指标分析KZ-28型可控震源振动器平板性能.分析表明,平板在动载荷作用下存在弯曲变形,平板与大地的接触力分布很不均匀,并且平板与大地会发生脱耦.【总页数】6页(P1673-1678)【作者】黄志强;李刚;丁雅萍;陶知非;郝磊【作者单位】西南石油大学机电工程学院,成都610500;西南石油大学机电工程学院,成都610500;西南石油大学机电工程学院,成都610500;中石油东方地球物理勘探公司,河北涿州072750;中石油东方地球物理勘探公司,河北涿州072750【正文语种】中文【中图分类】TH123【相关文献】1.国内外可控震源振动器平板研究现状与发展方向 [J], 黄志强;丁雅萍;陶知非;郝磊;李刚2.可控震源振动器平板多频响应分析 [J], 黄志强;彭珣;李刚3.基于有限元法的KZ-28型振动器平板结构优化与性能研究 [J], 丁雅萍;黄志强;李刚4.可控震源振动器平板-大地接触性质与能量传递研究 [J], 黄志强;彭珣;李刚5.基于模糊综合评价法的可控震源振动器平板疲劳可靠性分析与优化 [J], 陈振;李涛;薛晓伟;周阳;敬爽;陈言因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

矩阵束算法的改进及应用

矩阵束算法的改进及应用
( col f uo t n HabnU i rt o c neadT cn l y abn10 8 ,C ia Sh o o t i , ri nv sy f i c n eh oo ,H ri 5 0 0 hn ) A mao e i S e g
Ab tac To r s le ta i n e p n e o h o e c u ln a a tre ta t n pr b e r m to g ee to s r t: e o v r nse tr s o s ft e p l o p i g p r me e xr ci o lmsfo sr n l cr — o
第l 6卷
第 3期
哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报
J OURNAL OF HARB N UNI I VERST C ENC I Y OF S I E AND E T CHNOL Y OG
V 1 1 No 3 o. 6 .
21 0 1年 6月
J n 01 u .2 1
ma n t u s ,t e t dt n lmar e cla g r h h s b e mp o e . F rt e t d t n lma r e cla g — g e i p le h r i o a t x p n i lo i m a e n i r v d c a i i t o h r i o a t x p n i lo a i i
rt m ,t e c l u ai n i n tb e a d poe e ta t n a c r c sn th g n e o S ih h ac lto si sa l n l xr c i c u a y i o ih u d rlw NR.To p e r c s h o s o r p o e s t e n iy

结构地震反应的频域精细传递矩阵法

结构地震反应的频域精细传递矩阵法

结构地震反应的频域精细传递矩阵法
孙建鹏;李青宁
【期刊名称】《世界地震工程》
【年(卷),期】2010()1
【摘要】传统的传递矩阵法需要对控制微分方程进行求解,获得相应的传递矩阵。

公式繁琐、复杂。

文中提出将传递矩阵法与精细积分法中的指数矩阵运算技巧结合起来,在频域内对结构进行动力分析。

与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程进行求解,只需按照迭代公式进行计算,就可以得到所需要的传递矩阵。

这种方法公式简单,理论上可实现任意精度,而且计算效率较高,能够快速、高精度的进行结构的地震反应分析。

算例显示了精细传递矩阵法的有效性。

【总页数】6页(P131-136)
【关键词】精细传递矩阵法;傅里叶变换;地震反应;频域
【作者】孙建鹏;李青宁
【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU213.2;TU451.4
【相关文献】
1.结构地震反应分析的频域传递矩阵法 [J], 董刚;朱镜清
2.传递矩阵法在筒仓地震反应计算中的应用 [J], 耿树江;徐国彬
3.连续梁桥地震反应的频域辅助体系传递矩阵法 [J], 杨帆;乔文靖;周润熙
4.曲线箱梁桥地震反应的频域精细传递矩阵法 [J], 孙建鹏;李青宁
5.多点输入下大跨结构地震反应的频域精细传递矩阵法 [J], 孙建鹏;李青宁
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

可控震源平板——大地振动模型及参数研究

可控震源平板——大地振动模型及参数研究

可控震源平板——大地振动模型及参数研究
徐爱军;康丽生
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2001(013)003
【摘要】本文对可控震源平板-大地系统建立了质量-弹簧-阻尼器振动数学模型,并给出了各模型参数与大地粘弹性、惯性指标.通过给定不同的相对阻尼比值及系统谐振频率,相应进行了理论计算,得出了其对平板大地系统振动影响的结论.文中得出的一些结论,对实际生产具有参考意义.
【总页数】3页(P62-64)
【作者】徐爱军;康丽生
【作者单位】中国煤田地质总局物测队,邢台,054000;郑州经济管理干部学院,郑州,450052
【正文语种】中文
【中图分类】P631.411
【相关文献】
1.国内外可控震源振动器平板研究现状与发展方向 [J], 黄志强;丁雅萍;陶知非;郝磊;李刚
2.可控震源振动平板设计的研究探讨 [J], 马磊;季颖;夏鹏翎
3.质点爆速(PPV)与大地弹黏参数(Gs/Gv)关联性研究的意义——在工业及城镇居民区开展可控震源地震作业的辅助方法 [J], 陶知非;马磊;刘志刚;张冬霖
4.可控震源振动器平板-大地接触性质与能量传递研究 [J], 黄志强;彭珣;李刚
5.基于弹性体振动模型的弛张筛动力学参数研究 [J], 宁小波;翟宏新
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

BV620LF可控震源平板挂钩结构分析及改进

BV620LF可控震源平板挂钩结构分析及改进

2019年4月扬探装备第29卷第2期BV620LF 可控震源平板挂钩结构分析及改进郝盏* 徐小刖孝明星宋晓伟梁冰*郝磊,1987年出生,工程师。

2014年毕业于西南石油大学机械电子工程专业,现主要从事可控霍源研发和技术支持工作.(东方地球物理公司装备服务处震源服务中心,河北涿州072750)郝磊,徐小刚,李明星,宋晓伟,梁冰.BV620LF 可控震源平板挂钩结构分析及改进.物探装备,2019,29(2):84-87,99摘要BV620LF 可控震源采用了 KZ28AS 可控震源的车架,除振动器的关键结构尺寸外,其余诸多结构的尺寸继承自KZ28AS 可控震源。

BV620LF 震源在设计时增加了振动器平板及重锤的质量,但挂钩结构及尺寸未变,导致 现有平板挂钩无法满足强度要求。

随着BV620LF 震源的逐步推广使用,平板挂钩变形问题日益突出。

为了解决BV620LF 震源平板挂钩的变形问题,减少挂钩更换频率,本文采用有限元方法对现有挂钩强度进行分析,找出其结构薄弱点,并在此基础上,重新对挂钩结构进行优化设计,最终得到一种新型挂钩结构。

此种挂钩在不改变BV620LF 震源其他结构的前提下,满足了强度要求。

关键词BV620LF 可控震源挂钩有限元分析结构改进Hao Lei, Xu Xiaogang . Li Mingxing, Song Xiaowei and Liang Bing. Structure analysis and improvement of BV620LFvibroseis baseplate hook. EGP,2019,29(2) :84-87,99Abstract The vibrator chassis of KZ28AS was used for the vibrator BV620LF. The parameters of BV620LF struc ­ture, except the shaker, inherit from vibroseis KZ28AS. The weight of reaction mass and baseplate was increased for the new design , but the size of the hook didn't change , which caused the hook strength cannot meet the requirement. With the vibrator BV620LF more and more widely used in the field productions, the problem of hook has become a- cute. In order to solve the deformation problem of hook and reduce replacement , the finite element method was used to analyze the strength of hook, which ensure the weak point of the hook. Base on the finite element method analy ­sis, a new structure hook was proposed, which can meet the requirement without change any other structure.Key words BV62OLF , vibrator, hook, the finite element method analysis, structure improvement0引言BV620LF 震源具有良好的性能和优秀的信号品质,近年来已被油田公司所认可,并开始逐步在国内、外推广使用。

传递矩阵法在动力传动系统扭振分析中的应用

传递矩阵法在动力传动系统扭振分析中的应用
善 ,并 以其 独 有 的特 点 逐 渐 风 靡 全 球 .在 国外 ,
Ap l a i n o a se a rx M e h d i h c e Po r Tr i S p i to f Tr n f r M t i c t o n Ve il we a n’
To so a b a i n An l ss r i n lVi r to a y i
收 稿 日期 : 0 9一l 20 1—1 6
作者简介 :冯栋梁 (9 3一) 18 ,男 ,硕士研究生 ,研究 方向为车辆动力学仿 真技术
车 辆 与 动力 技 术
1 关 于 J A 语 言 Av
JV A A是一种高级的面向对象的程序设计语言, 自 19 95年 由 Sn公 司推 出后 ,不 断 得 到发 展 和完 u
冯 栋 梁 , 魏来 生
( 中国北方车辆研究所 ,北京 10 7 ) 00 2

要: 传递矩阵法实用性强 ,常用 于计算集总参数模型 的动态特性 .A A语 言则 面 向对象 编程 ,且能方便地 JV
实现跨平 台运行 .根据车辆动力传动系统扭振分 析 的特点 ,将 两者有机结 合 ,编制 了动 力传动系统扭振 分析程
பைடு நூலகம்
振 固有频 率和 振型 时 ,传递 矩 阵法只涉及 低 阶矩 阵
的运算 ,计算的工作量比起传统 的方法要少的多, 非 常适合用 计算 机编程 实现 . 在建立动力传动系统的当量模型时 ,实质上采
用 的是一种 面 向对 象 的当量简 化 ,即把物理 结构上
车辆动力传动系统 的当量模 型呈现一种链状结构 ,
序 ,并 以某型车辆 的动力传动系统为例 ,完成 了其扭转振 动固有频率 、固有振型 的计算 ,应用过程 和结 果分析 充分说 明了程序 的准确性和实用性 . 关键词 :动力传动 系统 ;传递矩阵法 ;扭转振动 ;复杂分支系统 ;J V A A语 言

能量矩阵法求解结构振动模态的研究

能量矩阵法求解结构振动模态的研究

能量矩阵法求解结构振动模态的研究
李徐钢;左曙光;张敬芬
【期刊名称】《交通科学与工程》
【年(卷),期】2009(025)004
【摘要】提出一种计算结构模态的新方法.以能量守恒方程为基础,认为线性弹性系统最大振幅处的势能与平衡位置时的动能互相平衡.将弹性系统的势能和动能表达式写成矩阵的形式,对其作一定的变换处理后,通过对其进行特征值分解,可同时得到模态振型和固有频率.两个典型算例的验证表明,该方法是精确可靠的.相比于传统的计算方法,能量矩阵法可更方便地得到弹性系统的各阶模态.
【总页数】5页(P69-72,102)
【作者】李徐钢;左曙光;张敬芬
【作者单位】同济大学,汽车学院,上海,201804;同济大学,汽车学院,上海,201804;汉高亚太及中国总部,上海,201203
【正文语种】中文
【中图分类】TB123;O326
【相关文献】
1.传递矩阵法求解风荷载作用下高层框架结构的变形 [J], 高杰;陈嘉祺
2.结构振动模态截断的能量判据 [J], 谢能刚;郭兴文;王德信
3.求解声子晶体Euler梁弯曲振动能带结构的一种改进传递矩阵法 [J], 贺静;董傲
4.基于一致质量矩阵法求解结构的自振频率 [J], 陈晓红;邸银桥
5.求解结构自振频率的精细传递矩阵法 [J], 孙建鹏;李青宁
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

理想平板颤振临界风速的一种新算法

理想平板颤振临界风速的一种新算法

理想平板颤振临界风速的一种新算法
邱可;孙作玉
【期刊名称】《四川建筑》
【年(卷),期】2011(31)3
【摘要】基于平板颤振理论,提出了一种新算法,该方法首先建立了用于确定含有8个颤振导数的平板颤振临界风速的双参数方程组,然后提出了求解过程.与其他方法[1,5]相比,降低了参数次数,简化了方程式和计算过程.通过仿真分析,结果表明该算法简便,精度令人满意,为平板颤振临界风速的计算提供了新的有效途径.
【总页数】2页(P136-137)
【作者】邱可;孙作玉
【作者单位】广州大学土木工程学院,广东,广州,510006;广州大学土木工程学院,广东,广州,510006
【正文语种】中文
【中图分类】U441+.3
【相关文献】
1.用动网格法计算理想平板的颤振导数
2.理想平板颤振导数的仿真识别
3.平板颤振临界风速的参数灵敏度分析
4.机床颤振的一种新的控制方法
5.搜索平板颤振临界风速的追赶法
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

pae E l t. GP, 0 1 2 ( ):2 5 2 8 2 1 , 15 8 ~ 8
Th s p p r d s rb s t e wo k n h o y o ti e cl n b if i a e e c i e h r i g t e r fma rx p n i i re .Th o t r o d l n l ssi e eo e es f wa ef rmo a ay i sd v l p d a b a Viw r g a y L b e p o r mmi g l n u g n sa p i d i h d l n l ss f rs imi v b a o a e p a e n a g a ea d i p l n t e mo a a a y i o es c i r t rb s l t .Un e if r e d rd fe — e tmo a r q e ce .mo a h r c e it s o es c v b a o a e p a e a e g te n d lfe u n i s d l a a t rs i fs imi i r t r b s lt r o t n.wh c l b e y h l f l o c c ih wi e v r ep u r l f
本 文 简 要地 介 绍 了矩 阵束 方 法 的基 本 原 理 , 通 过 L b e 编 程 语 言 , 发 出 了基 于 这 一 方 法 的模 态 分 析 程 并 a Vi w 开
序 。利 用 这 一 分 析 程 序 , 可控 震 源 振 动 平 板 进 行 模 态分 析 , 得 了振 动平 板 在 不 同 的模 态 频 率 下 的模 态 特 性 , 对 获 为 可 控 震 源 振 动平 板 结 构 的优 化 设 计 提 供 了指 导 和 帮 助 。
21 年 1 01 O月
物 探 装 备
第2 1卷
第 5期
矩 阵束方 法在 可控震源 振动平板模态分析 中的应 用
马 磊 赵 永 林 王 洪 涛
( 洛 瓦 物探 装 备 有 限 责任 公 司 ,河 北 涿 州 0 2 5 ) 英 7 7 0


马 磊 ,赵 永 林 ,王 洪 涛 .矩 阵束 方 法 在 可 控 震 源 振 动 平 板 模 态 分 析 中 的应 用 .物 探 装 备 , 0 1 2 ( ) 2 5 28 2 1 , 1 5 : 8 ~ 8
相位。
由于 缺乏 相关 研 究 , 们 对 其 模 态 特性 至今 仍 然 缺 我
乏 比较深 入 的 了解 。
设 系统 的 响应 可 由 M 个 模 态 的 指 数 函 数 和 噪 声线 性 组合 表示 :
* 马磊 ,9 9 出生 , 程 师 。2 0 17 年 工 0 7年 兰州 理 工 大 学 硕 士 研 究 生 毕 业 , 现从 事 物探 装 备 的研 发工 作 。
来, 历 1 经 0多年 的不 断改 进 、 善 , 完 可控 震源 硬 件技 术 日趋成 熟 。如何 在现 有 的可控 震 源技 术基 础 上实 现 技术 性 能指标 的超 越 , 为摆 在 技 术 人 员 面 前 的 成

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
道课 题 。
1 矩 阵束 的原 理
矩 阵束 的振 荡模 态辨 识方 法是 2 0世 纪 9 0年代
关 键 词 矩 阵束 方 法 可 控 震 源 振 动平 板 模 态 分 析
ABS TRACT
M a Le ,Zha ng i n a ng a . Ap ia i fm a rx p nclm e h d o da n l ss o es i i a o i o Yo ln a d W ng Ho t o plc ton o t i e i t o f r mo la a y i n s im c vbr t r
由 Hu a和 S r a 提 出 的一种 参 数 估 计方 法 。它能 ak r
可 控 震 源激 发 的是 线性 扫描 信 号 , 炸 药 激 发 与
的脉 冲信号 相 比 , 在 能 谱 上 是 一 种 低 能 量 密 度信 其
号 。振 动平板 作 为 向地 下 传 导 这种 信 号 的媒 介 , 其 结构 的弹 ( 性 对 信 号传 递是 存 在 影 响 的 , 刚) 而传 统
模 态特性 主 要包括 模 态频率 、 态相位 、 模 模态 阻
0 引言
国产 6万 磅 级 可控 震 源 自 1 9 9 7年研 制 成 功 以
尼 比及模 态振 形 , 来 表征 系统 振 动 特性 以及 分 析 用
振 动对 系统整 体性 能 的影 响 。例 如在 激发地 震信 号 时 , 动 平板 自身 结 构 对 激 发 信 号 的影 响 。通 过模 振 态辨 识 , 以对 可 控 震 源平 板 结 构设 计 、材 料 选 择 可 及工 艺提 出优 化方 向 , 改善震 源激 发信 号 的品质 。
从 系统 的 响应信 号 中提取 振 荡 模 态 信 息 , 括振 荡 包
的平 板设 计将 之 看 成 一个 理想 的 刚性 矩 形 板 , 考 不
虑形 变 。实 际振 动 测 量 证 实 : 板 是 存 在 形 变 的 。 平
频 率 以及相 应频 率 下 系统 的 阻尼 比 、 荡 幅 值 以及 振
t ptm iato f s im i i aor he o i z in o es c vbr t .
Ke r s ma rx p n i meh d i r t r i r tn l t ,mo a n l ss y wo d t i e cl t o ,v b a o ,v b a ig p a e d l ay i a
相关文档
最新文档